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androidmatrix?Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别

编程之家 2023-11-02 221次浏览

大家好,今天小编来为大家解答以下的问题,关于androidmatrix,Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

androidmatrix?Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别

android Matrix.setRotate 和 postRotate的区别

Matrix主要用于对平面进行平移(Translate),缩放(Scale),旋转(Rotate)以及斜切(Skew)操作。

为简化矩阵变换,Android封装了一系列方法来进行矩阵变换;其中包括:

set系列方法:setTranslate,setScale,setRotate,setSkew;设置,会覆盖之前的参数。

pre系列方法:preTranslate,preScale,preRotate,preSkew;矩阵先乘,如M'= M* T(dx, dy)。

post系列方法:postTranslate,postScale,postRotate,postSkew;矩阵后乘,如M'= T(dx, dy)* M。

通过将变换矩阵与原始矩阵相乘来达到变换的目的,例如:

androidmatrix?Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别

平移(x'=x+tx;y'=y+ty):

缩放(x'=sx*x;y'=sy*y):

旋转(x'=cosβ*x-sinβ*y;y'=sinβ*x+cosβ*y):

选择需要用到如下的三角函数的公式:

①sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ

②cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ

androidmatrix?Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别

公式①可以由单位圆方法或托勒密定理推导出来。

推导过程参见:http://blog.sina.com.cn/s/blog_58260f420100c03j.html

斜切(x'=x+k1*y;y'=k2*x+y):

//源码文件:external\skia\legacy\src\core\SkMatrix.cpp

#define SK_Scalar1(1.0f)

#define kMatrix22Elem SK_Scalar1

typedef float SkScalar;

#define SkScalarMul(a, b)((float)(a)*(b))

enum{

kMScaleX, kMSkewX, kMTransX,

kMSkewY, kMScaleY, kMTransY,

kMPersp0, kMPersp1, kMPersp2

};

void SkMatrix::reset(){

fMat[kMScaleX]= fMat[kMScaleY]= SK_Scalar1;//其值为1

fMat[kMSkewX]= fMat[kMSkewY]=

fMat[kMTransX]= fMat[kMTransY]=

fMat[kMPersp0]= fMat[kMPersp1]= 0;//其值,全为0

fMat[kMPersp2]= kMatrix22Elem;//其值为1

this->setTypeMask(kIdentity_Mask| kRectStaysRect_Mask);

}

void SkMatrix::setTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){

if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){

fMat[kMTransX]= dx;//以新值dx覆盖原值,原值无效了

fMat[kMTransY]= dy;

fMat[kMScaleX]= fMat[kMScaleY]= SK_Scalar1;//其值为1

fMat[kMSkewX]= fMat[kMSkewY]=

fMat[kMPersp0]= fMat[kMPersp1]= 0;//其值,全为0

fMat[kMPersp2]= kMatrix22Elem;//其值为1

this->setTypeMask(kTranslate_Mask| kRectStaysRect_Mask);

} else{

this->reset();

}

}

bool SkMatrix::preTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){

if(this->hasPerspective()){

SkMatrix m;

m.setTranslate(dx, dy);

return this->preConcat(m);//矩阵的先乘运算

}

if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){

fMat[kMTransX]+= SkScalarMul(fMat[kMScaleX], dx)+

SkScalarMul(fMat[kMSkewX], dy);//先乘,需要矩阵运算过

fMat[kMTransY]+= SkScalarMul(fMat[kMSkewY], dx)+

SkScalarMul(fMat[kMScaleY], dy);

this->setTypeMask(kUnknown_Mask| kOnlyPerspectiveValid_Mask);

}

return true;

}

bool SkMatrix::postTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy){

if(this->hasPerspective()){

SkMatrix m;

m.setTranslate(dx, dy);

return this->postConcat(m);//矩阵的后乘运算

}

if(SkScalarToCompareType(dx)|| SkScalarToCompareType(dy)){

fMat[kMTransX]+= dx;//后乘,直接加新值dx即可

fMat[kMTransY]+= dy;

this->setTypeMask(kUnknown_Mask| kOnlyPerspectiveValid_Mask);

}

return true;

}

bool SkMatrix::preConcat(

JAVA android 矩阵 怎么设置坐标

坐标变换矩阵

坐标变换矩阵是一个3*3的矩阵如图2.1,用来对图形进行坐标变化,将原来的坐标点转移到新的坐标点,

因为一个图片是有点阵和每一点上的颜色信息组成的,所以对坐标的变换,就是对每一点进行搬移形成新的图片。

具体的说图形的放大缩小,移动,旋转,透视,扭曲这些效果都可以用此矩阵来完成。

这个矩阵的作用是对坐标x,y进行变换计算结果如下:

x'=a*x+b*y+c

y'=d*x+e*y+f

通常情况下g=h=0,这样使1=0*x+0*y+1恒成立。和颜色矩阵一样,坐标变换矩阵真正使用的参数很少也很有规律。

上图就是一个坐标变换矩阵的简单例子,计算后发现x'=x+50,y'=y+50.

可见图片的每一点都在x和y方向上平移到了(50,50)点处,这种效果就是平移效果,将图片转移到了(50,50)处。

计算上面得矩阵x'=2*x,y‘=2*y.经过颜色矩阵和上面转移效果学习,相信读者可以明白这个矩阵的作用了,这个矩阵对图片进行了放大,具体的说是放大了二倍。

下面将介绍几种常用的变换矩阵:

1.旋转

绕原点逆时针旋转θ度角的变换公式是 x'= xcosθ− ysinθ与 y。'= xsinθ+ ycosθ

2.缩放

变换后长宽分别放大x'=scale*x;y'=scale*y.

3.切变

4.反射

(,)单位向量

5.正投影

(,)单位向量

上面的各种效果也可以叠加在一起,既矩阵的组合变换,可以用矩阵乘法实现之,如:R=B(A*C)=(B*A)C,注意一点就是B*A和A*B一般是不等的。

下面将编一个小程序,通过控制坐标变换矩阵来达到控制图形的目的,JavaCode如下:

[java] view plaincopy

CooMatrix类:

public class CooMatrix extends Activity{

private Button change;

private EditText [] et=new EditText[9];

private float []carray=new float[9];

private MyImage sv;

/** Called when the activity is first created.*/

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState){

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

change=(Button)findViewById(R.id.set);

sv=(MyImage)findViewById(R.id.MyImage);

for(int i=0;i<9;i++){

et[i]=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i);

carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());

}

change.setOnClickListener(l);

}

private Button.OnClickListener l=new Button.OnClickListener(){

@Override

public void onClick(View arg0){

// TODO Auto-generated method stub

getValues();

sv.setValues(carray);

sv.invalidate();

}

};

public void getValues(){

for(int i=0;i<9;i++){

carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());

}

}

}

MyImage类继承自View类:

public class MyImage extends View{

private Paint mPaint= new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);

private Bitmap mBitmap;

private float [] array=new float[9];

public MyImage(Context context,AttributeSet attrs){

super(context,attrs);

mBitmap= BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),

R.drawable.ic_launcher_android);

invalidate();

}

public void setValues(float [] a){

for(int i=0;i<9;i++){

array[i]=a[i];

}

}

@Override protected void onDraw(Canvas canvas){

Paint paint= mPaint;

canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);

//new一个坐标变换矩阵

Matrix cm= new Matrix();

//为坐标变换矩阵设置响应的值

cm.setValues(array);

//按照坐标变换矩阵的描述绘图

canvas.drawBitmap(mBitmap, cm, paint);

Log.i("CMatrix","--------->onDraw");

}

上面的代码中类CooMatrix用于接收用户输入的坐标变换矩阵参数,类MyImage接收参数,通过setValues()设置矩阵参数,然后Canvas调用drawBitmap绘图。效果如下:

上面给出了用坐标变换矩阵做出的各种效果,用坐标变换矩阵可以方面的调节图形的各种效果,

但是我们看看Matrix类就可以发现,实际上,matrix类本身已经提供了许多类似的方法,我们只要调用,就可以了。

setScale(float sx, float sy, float px, float py)放大

setSkew(float kx, float ky, float px, float py)斜切

setTranslate(float dx, float dy)平移

setRotate(float degrees, float px, float py)旋转

上面的函数提供了基本的变换平移,放大,旋转,斜切。为了做出更复杂的变换,同时不必亲手去改动坐标变换矩阵,

Matrix类提供了许多Map方法,将原图形映射到目标点构成新的图形,

下面简述setPolyToPoly(float[] src, int srcIndex, float[] dst, int dstIndex, int pointCount)的用法,希望起到举一反三的作用。

参数src和dst是分别存储了原图像的点和和指定的目标点的一维数组,数组中存储的坐标格式如下:

[x0, y0, x1, y1, x2,y2,...]

这个个函数将src中的坐标映射到dst中的坐标,实现图像的变换。

具体的例子可以参考APIDemos里的PolyToPoly,我在这里就不再贴代码了,只讲一下函数是怎么变换图片的。下面是效果:

图中写1的是原图,写有2,3,4的是变换后的图形。现在分析2是怎么变换来的,变换的原坐标点和目的坐标点如下:

src=new float[]{ 32, 32, 64, 32}

dst=new float[]{ 32, 32, 64, 48}

从上图标示出的坐标看出原图的(32,32)映射到原图的(32,32),(64,32)映射到原图(64,48)这样的效果是图像放大了而且发生了旋转。这样的过程相当于(32,32)点不动,然后拉住图形(64,32)点并拉到(64,48)点处,这样图形必然会被拉伸放大并且发生旋转。最后用一个平移将图形移动到右边现在的位置。希望能够好好理解这一过程,下面的3,4图是同样的道理。

Android中的Matrix,以及set,pre和post的区别

Matrix包含一个3 X 3的矩阵,专门用于图像变换匹配。

Matrix提供了四种操作:

translate(平移)

rotate(旋转)

scale(缩放)

skew(倾斜)

也就是说这4种操作都是对这个3 X 3的矩阵设值来达到变换的效果。

Matrix没有结构体,它必须被初始化,通过reset或set方法。

OK,Matrix介绍完了,我们来看看set、pre、post的区别。

pre是在队列最前面插入,post是在队列最后面追加,而set先清空队列在添加(这也是上文提到的“Matrix没有结构体,它必须被初始化,通过reset或set方法”的原因)。

下面通过一些例子具体说明:

matrix.preScale(2f,1f);

matrix.preTranslate(5f, 0f);

matrix.postScale(0.2f, 1f);

matrix.postTranslate(0.5f, 0f);

执行顺序:translate(5, 0)-> scale(2f, 1f)-> scale(0.2f, 1f)-> translate(0.5f, 0f)

matrix.postTranslate(2f, 0f);

matrix.preScale(0.2f, 1f);

matrix.setScale(1f, 1f);

matrix.postScale(5f, 1f);

matrix.preTranslate(0.5f, 0f);

执行顺序:translate(0.5f, 0f)-> scale(1f, 1f)-> scale(5f, 1)

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。

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